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班级小灰灰版学号小灰灰版小灰灰版小灰灰版小灰灰版姓名小灰灰版小灰灰版小灰灰版小灰灰版第1章反射实验实验原理当微波遇到金属板时将会发生全反射，本实验就是以一块金属板作为障碍物，来研究当微波以某一入射角投射到金属板时，所遵守的反射定律。实验报告入射角（度）30354045505560发射角（度）左侧27303442505660右侧31364246515561实验分析：实验过程中，要保持发射天线和接收天线处于同一水平面上，这样能达到接收功率最大化。通过调整两天线之间的夹角，观察电流计的示数，当示数达到最大值时说明接收到了最大程度的反射波，这个角度就是微波的发射角。观察实验数据可得出结论，入射角等于反射角。第2章单缝衍射实验实验原理：如图所示，当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就要发生衍射的现象。在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。在中央的两侧衍射波强度迅速减小，直至出现衍射波强度的最小值，即一级极小，此时衍射角为=sin-1(/a)，其中是波长，a是狭缝宽度。两者取同一长度单位。然后，随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角度为：=sin-1(3/2a)。实验报告(a=70mmλ=32mm)角度Ψ电流I（左）电流I（右）074.474.4276.079.9480.287.9681.086.8874.471.81061.450.01242.336.21434.132.91630.124.01819.810.2208.63.8221.91.0240.20.8260.10.228003000.1321.02.0342.42.2362.01.0380.204000.6422.84.2448.27.24610.24.0483.80500.10实验分析当一个平面波入射到宽度和波长可比拟的狭缝时，就可以发生衍射现象。在实验中，要注意保证狭缝与电磁波的发射方向时刻垂直，通过调整接收天线的角度，读取在发射天线左边、右边所接受到的电流值，电流大小直接反应衍射波强度大小。可通过数据验证衍射规律，即中央最强，在中央的两侧迅速减小，随着衍射角度增大，衍射波强又逐渐增大。第三章双缝干涉实验实验原理如图所示，当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭缝上，则每一条狭缝就是次级波波源。由两缝发出的次级波是相干波，因此在金属板的背面空间中，将产生干涉现象。当然，通过每个缝也有衍射现象。因此实验将是衍射和干涉两者结合的结果。为了只观察双缝的两束中央衍射波相互干涉的现象，令双缝的缝宽a接近，=32mm，a=40mm。这时单缝的一级极小接近53。因此取较大的b，则干涉强度受狭缝衍射的影响小，当b较小时，干涉强度受狭缝衍射影响大。干涉加强的角度为：=sin-1(K/(a+b))，式中K=1、2、…。干涉减弱的角度为：=sin-1((2K+1)/2(a+b))，式中K=1、2、…。实验报告(a=40mmb=130mmλ=32mm)角度Ψ电流I（左）电流I（右）040.04.0138.634.4235.824.3329.913.9422.05.8513.81.866.20.472.12.080.24.0909.8100.214.6112.118.0126.822.01313.824.11420.024.01523.922.01622.220.01718.016.81812.412.0198.16.4206.04.2213.94.0223.06.2233.210.2244.014.0256.217.8实验分析调整两个狭缝的宽度，保证两个狭缝相互平行。实验步骤与单缝衍射实验相类似，通过实验数据可以得出结论，相干波衍射中间最大，向两侧迅速递减，随着角度增大，又会出现新的衍射加强区。第四章迈克尔逊干涉实验实验原理：迈克尔逊干涉实验的基本原理见图，在平面波前进的方向上放置成450的半透射板。由于该板的作用，将入射波分成两束波，一束向A方向传播，另一束向B方向传播。由于A、B处全反射板的作用，两列波就再次回到半透射板并到达接收喇叭处。于是接收喇叭收到两束同频率、振动方向一致的两个波。如果这两个波的相位差为2的整数倍，则干涉加强；当相位差为的奇数倍时则干涉减弱。因此在A处放一固定板，让B处的反射板移动，当表头指示从一次极小变到又一次极小时，则B处的反射板就移动/2的距离。因此有这个距离就可以求得平面波的波长：。实验报告取n=4，找出5个极小值点，计算波长λ最小值个数12345数值2．63017.21033.07549.78066.780波长32.075实验分析迈克尔孙干涉实验难度较大，总的来说是由于多个反射板及透射板的架设导致的，要保证一个反射板A与另一个反射板B相互垂直，又要保持B与发射波垂直，同时要将透射板架设与入射波保持45度的角度，接收喇叭还要与入射波方向相互垂直，调整好这一系列仪器角度需要用一定的时间。调整B板的距离，接收不同波程差处的电磁波，并读出五个极小值点，通过波长计算公式能计算出发射波波长，与给定波长相对比，误差不大。第5章布拉格衍射实验原理用Ｘ射线在晶体内原子平面族的反射来解释Ｘ射线衍射效应的理论，如有一单色平行的Ｘ射线束以掠射角θ入射于晶体的某平面族，晶面族产生反射，如图所示。若程差是波长的整数倍，则二反射波有相长干涉，即因满足2d•sinθ=kλ(k=1,2,...)而得到加强。此式即布拉格定律，它规定了衍射的Ｘ射线从晶体射出的方位。或用入射角φ表示为2d•cosφ=kλ(k=1,2,...)若把最强的反射峰对应的θ角值代入式中，就能算出对这个平面族的晶格常数d。实验报告①100面：a=40mm、λ=32mm；②110面：a=40mm、λ=32mm角度φ电流I100面电流I110面角度φ电流I100面电流I110面31043.05186.414.332049.05298.06.133048.5531000.134045.55490035045.05574.00.136044.05648.67.137036.75720.815.138031.45810.27.239021.0593.60.340015.26002.441011.561020.842010.062070.44307.8630.190.54409.8641.883.245012.8652.067.1461.88.0662.278.0472.42.0672.192.04810.20.2683.778.04938.02.0690.531.25068.21.070022.4第6章偏振实验实验原理由于平面电磁波是横波，它的电场强度矢量E和波的传播方向垂直。如果E在垂直于传播方向的平面内沿固定的直线变化，这样的横电磁波叫线极化波，在光学中也叫偏振波。电磁场沿某一方向的能量有的关系。这就是光学中的马吕斯(Malus)定律：马吕斯定律：实验报告实验报告θcos2(θ)II/Imax01.00801100.97780.98200.88700.88300.75600.75400.59460.58500.41300.38600.25140.18700.1250.06800.030.20.00900.0000.00Imax80实验分析仪器连接时，两喇叭口面应互相正对,按照信号源操作规程接通电源，调节衰减器，使微安表的读数指示合适(80微安左右).由于接收喇叭是和一段旋转短波导连在一起的，在旋转短波导轴承环的90度范围内，每隔50度有一刻度，所以接收喇叭的转角可以从此处读到。给定一指定电流值，转动接收喇叭，就可以得到转角与微安表头指示的一组数据，并可与马吕斯定律进行比较极化波的产生.经过实验所得数据基本与马吕斯定律吻合。第7章极化波的产生实验原理无论是线极化,圆极化或椭圆极化波都可由同频率正交场的两个线极化波组成.当它们同相(或反相),其合成场的波认为是线极化波;当它们相位差为90°,幅度相等时,合成场波为右旋或左旋圆极化波;若它们相位差为0△φ±90°，合成场波为右旋或左旋椭圆极化波.实验报告角度左边电流右边电流010.010.0108.08.0207.98.0307.07.0405.25.9504.24.2604.04.0704.03.0804.03.2903.03.2椭圆度0.5477实验分析这个实验总体来说做的是十分失败的，从实验数据就可以看出，椭圆度为0.55左右，与圆极化波相差甚远，分析原因，除去度数上的误差，我觉得仪器本身固有的误差是主要原因。接收喇叭在做布拉格衍射时接收的电磁波信号偏小，在老师的帮助下完成了实验，而本次实验中此问题仍然存在，导致微安表的指针示数偏小。小灰灰版~